La urea o carbamida es un compuesto nitrogenado que los animales y los humanos suelen excretar como producto de desecho del metabolismo de las proteínas. En 1727, Herman Boerhaave, un químico holandés, descubrió la urea. Luego, Friedrich Wohler, un químico alemán, fue el primero en sintetizar la urea en 1828. Convirtió el cianato de amonio, un compuesto inorgánico, en un compuesto orgánico de fuentes animales. También se le llama carbamida debido a los grupos, un grupo carbonilo unido a dos grupos amida. Grupo carbonilo: un átomo de carbono tiene un doble enlace con un átomo de oxígeno.
La urea es el principal componente de la orina humana. El hígado convierte el amoníaco en urea y fluye hacia la sangre. Luego, los riñones filtran la urea y los compuestos de desecho de la sangre. Ahora todos los compuestos de desecho y urea pasan a través del tracto urinario y se excretan en forma de orina.
La urea es un sólido cristalino de incoloro a blanco y se utiliza principalmente como fertilizante. Tiene una densidad de 1,32 g/cm 3 . Es un compuesto que contiene nitrógeno que se encuentra en la orina. Está formado por el ciclo de la urea. La urea se utiliza como materia prima para la alimentación animal. Tiene un punto de fusión de 134˚C. La urea puede absorber la humedad de la atmósfera. Es altamente soluble en agua y urea como fórmula química de CO(NH 2 ) 2 . La urea tiene efectos nocivos en el uso a largo plazo, puede causar daño a la piel.
fórmula de la urea
CO(NH 2 ) 2 es la fórmula química de la urea. Tiene una masa molar de 60,06 g/mol. Se compone de carbono, nitrógeno, oxígeno e hidrógeno. Está formado por los dos grupos amida (-NH 2 ) y está unido a un grupo carbonilo (un átomo de carbono está unido por doble enlace a un átomo de oxígeno, -C=O).
Estructura de la urea
La urea mantiene una geometría plana (lo que significa que todos los átomos se encuentran en el mismo plano) y es una amida doble. Todos los enlaces son covalentes (- significa que los electrones se comparten entre los átomos de cada enlace) con enlaces no polares entre el carbono y el oxígeno, el carbono y el nitrógeno.
Estructura de urea
Métodos de preparación para Urea
La urea se puede preparar en el laboratorio mediante la reacción de amoníaco con cloruro de carbonilo,
COCl2 + 2NH3 → CO ( NH2 ) 2 + 2HCl
La urea se puede preparar mezclando amoníaco líquido y dirust de carbono líquido. Por esta reacción, se forma carbamato de amonio. Cuando el carbamato de amonio se calienta a 130˚ a 150˚C a una presión de 35 atm, se forma urea como producto final.
2NH 3 + CO 2 → NH 2 COONH 4 → CO(NH 2 ) 2 + H 2 O
La urea también se puede formar por la reacción de amoníaco con carbonatos de alquilo o carbonato de dietilo,
(C 2 H 5 O) 2 CO + 2NH 3 → CO(NH 2 ) 2 + 2C 2 H 5 OH
La reacción de deshidratación de carbamato para dar urea de acuerdo con la ecuación
NH 2 CO 2 NH 4 ⇄ (NH 2 ) 2 CO + H 2 O
Propiedades físicas de la urea
- Tiene una masa molar de 60,06 g/mol.
- Es un sólido cristalino de incoloro a blanco.
- La urea tiene una densidad de 1,32 g/cm 3 .
- Tiene un punto de fusión de 134˚C.
- Puede ser fácilmente soluble en agua y alcohol.
- Es iNodero.
- La urea es insoluble en etano.
- Es una base débil.
Propiedades químicas Urea
- Cuando la urea reacciona con hipoclorito de sodio alcalino, se produce hidrazina.
CO(NH 2 ) 2 + NaOCl + 2NaOH → N 2 H 4 + NaCl + Na 2 CO 3 + H 2 O
- La urea se hidroliza con agua, genera isocianato y amoníaco.
CO(NH 2 ) 2 + H 2 O → HNCO + NH 3
- En el primero se hidroliza más a otra molécula de amoníaco y ácido carbónico.
HNCO + NH3 → H2CO3 + 2NH3 _
- La reacción ureasa-urea implica un mecanismo diferente, la urea se hidroliza en amoníaco y carbamato de amonio. El carbamato de amonio se hidroliza aún más para producir otra molécula de amoníaco y ácido carbónico.
H2NCOOH + H2O → H2CO3 + 2NH3 _ _ _
- La urea reacciona con el hidrrust de sodio al liberar amoníaco y carbonato de sodio.
NH 2 CONH 2 +2NaOH → 2NH 3 + Na 2 CO 3
- El nitrato de urea, un alto explosivo a base de fertilizantes, se produce cuando la urea reacciona con el ácido nítrico, una reacción exotérmica.
HNO 3 + (NH 2 ) 2 CO → (NH 2 ) 2 COHNO 3
Efectos nocivos y medidas de seguridad
- La urea a temperaturas elevadas se descompone y forma humos tóxicos. Puede causar irritación en los ojos y el sistema respiratorio.
- La urea puede reaccionar vigorosamente con otros compuestos químicos como nitratos y percloratos.
- La urea tiene efectos nocivos en el uso a largo plazo, puede causar daño a la piel. Evite el contacto con los ojos, la piel y la ropa.
- Los contenedores vacíos de urea retienen residuos del producto y pueden ser peligrosos. Mantener alejado de ropa, materiales incompatibles y materiales combustibles.
Usos
- La urea se utiliza en la industria de explosivos como estabilizador en nitro explosivos.
- La urea se utiliza en cremas como aditivo para la rehidratación de la piel.
- Se utiliza en gran medida como fertilizante debido a su contenido de nitrógeno.
- La urea se utiliza como alimento para animales.
- Se utiliza en la producción del compuesto químico hidracina.
- Se utiliza como materia prima para pesticidas y compuestos herbicidas y fungicidas.
- La urea se utiliza en laboratorios como desnaturalizante de proteínas.
- Se utiliza en los compuestos derivados de la urea, como la urea-formaldehído y la urea melamina formaldehído.
Ejemplos de preguntas
Pregunta 1: ¿Cuáles son las aplicaciones de la urea en la industria médica?
Responder:
La urea se utiliza incluso en la industria farmacéutica. Algunos de los usos son: Se usa en la prueba BUN o la prueba de nitrógeno ureico en sangre se usa para medir el nivel de la cantidad de nitrógeno presente en la sangre que proviene de la urea. Los niveles más altos de urea en el cuerpo influyen en muchas funciones biológicas como la deshidratación, la funcionalidad del hígado y la dieta.
La urea se usa en muchas cremas que ayudan a tratar los problemas de la piel áspera y seca. Algunos de los problemas incluyen callos, eczema, callos, uñas encarnadas y psoriasis. Pero se deben usar niveles más bajos de urea debido a sus propiedades tóxicas. La urea contiene propiedades queratolíticas, puede aumentar la humedad en la piel, lo que ayuda a evitar la deshidratación. Debe evitarse la aplicación en áreas sensibles.
Pregunta 2: ¿Cómo se forma la urea en la industria?
Responder:
En la industria, la urea se puede preparar mezclando amoníaco líquido y dirust de carbono líquido. Por esta reacción, se forma carbamato de amonio. Cuando el carbamato de amonio se calienta a 130˚ a 150˚C a una presión de 35 atm, se forma urea como producto final.
2NH 3 + CO 2 → NH 2 COONH 4 → CO(NH 2 ) 2 + H 2 O
Pregunta 3: ¿Cómo se forma y excreta la urea en el cuerpo humano?
Responder:
Es el principal componente de la orina humana. Por la descomposición de las proteínas en el cuerpo. El cuerpo acumula todos los compuestos nitrogenados de desecho. Cuando los aminoácidos se metabolizan, se transforman en amoníaco, agua y dirust de carbono. Luego, el hígado convierte el amoníaco en urea y lo libera a la sangre. Los riñones juegan un papel importante en la filtración de la urea y otras partes de los compuestos de desecho en la sangre. A partir de entonces, todos los desechos restantes que se filtran se envían al tracto urinario. Luego pasa a través de los uréteres, la vejiga y la uretra y por último se excreta en forma de orina.
Pregunta 4: ¿Cuáles son las medidas de prevención y control de la urea?
Responder:
La urea tiene propiedades tóxicas. Estas son las medidas preventivas y de control
- Debe haber ropa protectora contaminada.
- Use protección adecuada cuando manipule el compuesto.
- Debe almacenarse en botellas cerradas.
- El contenedor almacenado debe mostrar una etiqueta de peligro correcta, que indique si se trata de un compuesto peligroso.
- Las botellas de plástico (PE o PP) son ideales, ya que no se van a romper si las dejamos caer sobre una superficie dura.
- La segregación debe ser tal que no haya contacto personal directo por parte del personal que manipula, desecha o limpia la ropa.
- Se debe implementar el aseguramiento de la calidad para determinar la integridad de los procedimientos de limpieza.
Pregunta 5: ¿Por qué la urea es dañina para el cuerpo?
Responder:
La urea es el desecho que los riñones ayudan a filtrar. La uremia es un efecto secundario de la insuficiencia renal. En el momento en que los riñones no pueden filtrar los desechos como se esperaba, pueden ingresar al torrente sanguíneo. Los niveles más altos de urea sugieren un trabajo renal inadecuado. Esto podría deberse a una enfermedad renal intensa o constante. En general, un nivel alto de BUN (nitrógeno de urea en sangre) significa que sus riñones no están funcionando de manera admirable. Sin embargo, el BUN elevado también puede deberse a: Deshidratación, por no beber una cantidad adecuada de líquidos o por otras razones. Obstrucción del tracto urinario.
Pregunta 6: ¿Se usa urea en el ácido barbitúrico?
Responder:
La urea ayuda en la formación de ácido barbitúrico. Cuando la urea reacciona con el éster malónico forma ácido barbitúrico. El ácido barbitúrico juega un papel importante en la síntesis de laboratorio de la riboflavina, también conocida como vitamina B 2 . Se utiliza en la producción de minoxidil una droga farmacéutica. El ácido 5,5-dietilbarbitúrico (barbitona) y el ácido 5-fenil-5-etilbarbitúrico (fenobarbitona) actúan como hipnóticos y sedantes.
Pregunta 7: ¿Cuáles son las aplicaciones de la urea en diferentes áreas?
Responder:
Hay muchos usos de aplicación de la urea en muchas áreas. Algunos son,
- Automóvil: En la industria del automóvil, la urea se usa en las reacciones SNCR y SCR para disminuir los contaminantes NOx en los gases de escape.
- Químico: Se utiliza como materia prima para la fabricación de dos compuestos derivados de la urea, como son las resinas de urea-formaldehído y la urea melamina-formaldehído que se utilizan en la madera contrachapada marina.
- Agricultura: La urea es el fertilizante nitrogenado con mayor contenido de nitrógeno. Es ampliamente utilizado como fertilizante. También se utiliza como alimento para animales.
- Explosivo: Se utiliza en la fabricación de explosivos de alta potencia. La urea se utiliza para fabricar nitrato de urea, que es altamente explosivo. También se utiliza como estabilizador en explosivos de nitrocelulosa.
- Laboratorio: La urea se utiliza en el laboratorio. Es muy útil y puede actuar como un poderoso desnaturalizante de proteínas. Aumenta la solubilidad de las proteínas.
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Artículo escrito por kuldeepnaidu999 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA